| 研究課題/領域番号 |
26400254
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| 研究機関 | 国際医療福祉大学 |
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研究代表者 |
岡村 直利 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 准教授 (40402812)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ニュートリノ振動 / ニュートリノ物理 / 素粒子理論 / 素粒子物理学 |
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| 研究実績の概要 |
ニュートリノ振動に関係する物理量のうち、「質量階層性の構造」「CP位相の値」「最大混合角の値」の3個に対して、値の確からしさや精度の向上が望まれている。
本研究では、これまで申請者を含む共同研究が提案してきたT2KK実験・T2KO実験（T2K実験で使用しているJ-PARCからのニュートリノビームを韓国南部や隠岐の島で観測し、T2K実験の結果と共に解析することで、上記物理量の測定と精度向上を目指す実験提案。現在T2KK実験はT2HKKと呼称される時もある。）について、これまでの解析を発展させ、標的となる原子核の内部構造や核子共鳴の影響、中性カレント反応で生成される中性π中間子からの背景事象等を考慮にいれた、より現実的な条件下で、これまで行われてきた解析がどの程度修正されるのか評価を目的としている。また、ニュートリノビームの照射時間を反ニュートリノビームにどの程度置換するとT2KK実験やT2KO実験の物理能力がどの程度向上するか、照射時間の比の最適化と、その物理的理由の解析を合わせて行う。
これまでの解析の結果、ニュートリノと反ニュートリノの照射時間をほぼ同程度とすると、T2KK実験では3σ、T2KO実験では1.7σ以上で質量階層性が特定できることが分かった。またCP位相は同条件で両実験とも誤差20度から50度程度で特定できることが分かった。ニュートリノの照射時間を反ニュートリノよりも長めにすると、イベント数の関係から良い結果が出るが、反ニュートリノが完全になくならないほうが良いことも分かった。これらの結果は論文として発表し受理されている。
本年度はこれらの結果を踏まえ、T2KK実験・T2KO実験の物理能力の鍵となる物質効果に影響を与える、日本国内・日本韓国間の地質の物質密度評価を行うのに必要な情報収集や解析に必要な環境整備を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本研究の主目的である、解析は終了し、論文として発表・投稿し、受理されている。
本研究の詰めとして、J-PARCと韓国南部・隠岐の島間の地質構造を解析に加え、T2KK実験やT2KO実験の物理能力について再解析を行い、地質構造の詳細によらないことを示す予定であった。
個人的理由により、思うように時間が確保できず、研究が滞っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
T2KK実験やT2KO実験の物理能力の高さは、ニュートリノ・反ニュートリノビームとJ-PARCと韓国・隠岐の島の間の物質（地質・地殻）との相互作用に起因することが、これまでの我々の研究から明らかになっている。そのため、地殻構造の不定性や不均一性等が物理能力に影響を与えると推定でるので、今後は地殻構造を精査し、T2KK実験/T2KO実験の物理能力に対する影響を評価する。
地殻構造の詳細な構造は分からない部分があるので、地表の形状などから、その構造を類推する必要があり、そのための情報収集を行っている途中である。今後は収集結果を踏まえて、数値計算プログラムを作成し、その精度をmathematica等の信頼できるプログラムで確認しつつ、実際に計算を行っていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本務の多忙と個人的事由により、研究遂行に必要な時間の確保が難しく遅延が生じた。また、研究遂行に必要な計算機環境が機器老朽化等により劣化・破綻したため、必要機材を購入し計算機環境を整えるのに予想外に時間を要したため。
昨年度より計算機環境の再構築に努めており、必用機器を購入し、研究を継続する。
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